目的:研究选择性激光熔覆(Selective laser melting,SLM)技术制作纯钛卡环的抗疲劳性.方法:用选择性激光熔覆技术制作10个卡环试件,传统失蜡铸造技术制作与实验组卡环的数字化设计形态完全相同的10个卡环试件,通过位移控制法(0.25 mm和0.50 mm)进行抗疲劳性测试,记录初始载荷值、试件疲劳失效时的循环次数与试件断裂时的循环次数.采用单因素方差分析对2组试件的相关实验数据进行比较.结果:对于0.25 mm和0.50 mm位移,2组的初始载荷与疲劳失效循环次数无统计学差异,断裂循环次数SLM组大于传统铸造组(P＜0.05).结论:SLM技术制作的卡环相比传统失蜡铸造法制作的卡环具有更为优异的抗疲劳性.

目的:采用选择性激光熔覆(SLM)制作纯钛可摘局部义齿支架,评估其加工精度、X线探伤情况及适合性.方法:以1例肯氏Ⅱ类牙列缺损患者的石膏模型为工作模型,扫描并设计可摘局部义齿支架,SLM制作10个纯钛可摘局部义齿支架,评价SLM纯钛支架的加工精度、X线探伤及适合性.以铸造纯钛支架为对照,比较SLM纯钛支架和铸造纯钛支架X线探伤及适合性.结果:3D偏差数据显示,SLM纯钛可摘局部义齿支架标准(SD)偏差为0.082mm,均方根(RMS)偏差为0.106mm,平均(Mean)偏差为0.087mm.X线探伤结果显示,SLM纯钛支架内部影像均匀,无缩孔、气孔等缺陷,铸造纯钛支架的内部气孔数显著高于SLM纯钛支架,差异具有统计学意义(P<0.05).适合性测量结果显示,SLM纯钛支架就位于石膏模型后肉眼观察可见卡环、颌支托等部件完全就位,支架组织面与石膏模型紧密贴合,手动按压支架无明显翘动;SLM纯钛支架边缘、肩台中央、轴面中央及牙合面中央适合性明显优于铸造纯钛支架,差异有统计学意义(P<0.05).结论:SLM制作纯钛可摘局部义齿支架的加工精度、X线探伤情况及适合性良好,可以满足临床要求.

目的:可摘局部义齿目前仍是牙列缺损的主要修复方式之一.虽然数字化技术越来越多地应用于口腔修复领域,但是数字化可摘局部义齿的研究相对较少.本研究探讨精密铸造、数字化切削和3D打印3种加工工艺对钴铬合金、纯钛材料可摘局部义齿三臂卡环密合性的影响,以期为数字化可摘局部义齿修复的临床应用提供理论依据.方法:设计并制作卡环标准试件,分别利用精密铸造、数字化切削、3D打印3种加工工艺制作钴铬合金、纯钛材料三臂卡环,设铸造纯钛组、铸造钴铬组、切削纯钛组、切削钴铬组、打印纯钛组及打印钴铬组6个组(n=6).利用体式荧光显微镜测量卡环舌侧对抗臂的起始部、中部、尖端处与基牙的间隙,取其平均值作为衡量卡环与基牙密合性的指标.比较3种加工工艺制作钴铬合金、纯钛材料三臂卡环的密合性.结果:铸造纯钛组与铸造钴铬组,切削纯钛组与切削钴铬组,打印纯钛组与打印钴铬组之间卡环密合性的差异均无统计学意义(均P>0.05).在使用纯钛时,打印纯钛组卡环密合性最好,与其他2组比较差异均有统计学意义(均P<0.05),铸造纯钛组与切削纯钛组密合性比较差异无统计学意义(P>0.05);在使用钴铬合金时,3组间卡环密合性比较差异无统计学意义(P>0.05).结论:精密铸造、数字化切削和3D打印3种加工工艺制作的钴铬合金及纯钛卡环均具有良好的密合性,相同加工工艺下钴铬合金与纯钛材料金属卡环密合性无明显差异,3D打印的纯钛卡环相比于铸造纯钛及切削纯钛卡环具有更好的密合性,符合临床应用需求.

目的:通过有限元分析对比评价不同设计的选择性激光熔化(selective laser melting,SLM)打印钴铬、纯钛、钛合金(Ti-6Al-4V)可摘局部义齿圆环形卡环的固位力,并分析卡环在脱位过程中的应力分布.方法:设计A(体部宽度/厚度为1.9 mm/1.1 mm,卡环臂聚合度为0.8)和B(尺寸A的1.2倍)两种圆环形卡环尺寸,再针对上述尺寸分别设计进入0.25 mm(A1,B1)和0.50 mm(A2,B2)两种倒凹深度,建立上述4种形态的卡环和基牙的有限元模型,将测量得到的SLM金属(钴铬、纯钛、钛合金)的密度和弹性模量赋予卡环,将釉质的密度、弹性模量、泊松(Poisson)比赋予基牙.设置卡环臂尺寸为A且进入0.25 mm倒凹的铸造钴铬合金卡环为对照组(C),并在有限元模型中赋予铸造钴铬合金的密度和弹性模量.所有金属的泊松比设定为0.33.在有限元模型中,沿脱位方向对卡环施加5 N的初始载荷,计算卡环沿脱位方向的最大位移,若卡环没有完全脱位,则每次在卡环上重新施加比上一次多5 N的载荷,直至卡环能够完全脱位,从而得出不同组卡环的固位力区间.经过上述有限元模型测试,筛选出与对照组卡环固位力区间相同的SLM金属卡环,进一步进行实体的就位/脱位实验验证,并通过有限元分析其von Mises应力分布.结果:有限元分析发现B1、B2形态的SLM金属(钴铬、纯钛、钛合金)卡环,A2形态的SLM钴铬卡环的固位力均大于对照组卡环.A1形态的SLM纯钛和钛合金卡环的固位力小于对照组卡环.A1形态的SLM钴铬卡环、A2形态的SLM纯钛和钛合金卡环的固位力与对照组卡环相当(15-20 N),进一步的实体测试表明,这3组SLM金属卡环固位力分别为(21.57±5.41)N、(19.75±4.47)N、(19.32±2.04)N,差异无统计学意义(P＞0.05),这3组卡环中,除SLM钛合金卡环外,SLM钴铬和纯钛卡环的最大von Mises应力均超过各自的屈服强度.结论:对于SLM工艺加工制作的卡环,卡环臂尺寸和进入倒凹深度均相同的钴铬卡环的固位力大于纯钛和钛合金卡环,可通过调整进入倒凹深度和卡环臂尺寸来调整SLM金属卡环的固位力.考虑到义齿在患者口内的长期稳定使用,如采用SLM 工艺加工卡环,建议设计卡环臂尺寸为A,进入倒凹量为0.50 mm,并采用钛合金材料制作.

目的:探讨可摘局部义齿卡环固位力测量系统的研制方法，并对其性能进行初步评价。方法:设计研制可摘局部义齿卡环固位力测量系统，系统由卡环固位力测量仪、钳式测力计及测试系统软件3部分组成，主要设计指标为力学量程0 ~ 50 N、可连续测量固位力变化（每秒采集1 000个有效数据）。利用砝码对测量系统的测量精度进行验证。通过增材制造方式制作纯钛、钴铬合金卡环试件各12个，将每种材料卡环随机数字表法分为2组，每组6个。其中，使用电子万能材料试验机测量纯钛卡环和钴铬卡环分别为对照组1和2，每组6个，可摘局部义齿固位力测量系统测量纯钛卡环和钴铬卡环分别为实验组1和2，每组6个。比较2种测量方式测得的卡环初始固位力大小。使用单因素方差分析法比较系统精密度，对不同测量方式测得的义齿卡环试件初始固位力进行独立样本t检验。结果:可摘局部义齿固位力测量系统精度符合设计要求。电子万能材料试验机测得对照组1（13.96 ± 1.51） N，对照组2（18.93 ± 1.42） N；可摘局部义齿固位力测量系统测得实验组1（10.35 ± 0.75） N，实验组2（15.34 ± 0.68） N。由相同材料及制作方式制成的卡环，经不同测量方式测得的初始固位力之间差异有统计学意义（t纯钛 = -11.740，P纯钛<0.001；t钴铬 = -12.492，P钴铬<0.001）。结论:本实验研制的测量系统能更真实地体现卡环脱位过程中的固位力变化，更接近临床情况。